科學(xué)家發(fā)現(xiàn)地球月球氧同位素組成不同——
月球或非一次碰撞形成 主流假設(shè)遭挑戰(zhàn)
據(jù)英國(guó)《自然·地球科學(xué)》雜志9日發(fā)表的一項(xiàng)地學(xué)科學(xué)研究，美國(guó)行星科學(xué)家通過(guò)最新高精度測(cè)量發(fā)現(xiàn)，地球和月球的氧同位素組成并不完全相同，而這一發(fā)現(xiàn)可能挑戰(zhàn)了目前人類(lèi)對(duì)月球形成方式的理解。
著名的“大碰撞假設(shè)”認(rèn)為，月球是在早期地球和原行星“忒伊亞”(Theia)發(fā)生大碰撞之后，從碰撞碎片中形成的，而地球和月球在地化學(xué)方面具有相似性。在上世紀(jì)人類(lèi)第一次探月高潮后，尤其美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)“阿波羅計(jì)劃”帶回了月球樣本，科學(xué)家對(duì)圖像和樣本的分析顯示，二者的氧同位素組成幾乎完全相同。
雖然“大碰撞假設(shè)”可以解釋地球和月球在地化學(xué)方面的多種相似性，但是這種場(chǎng)景一直難以說(shuō)明氧同位素方面的高度相似性。要么是地球和月球從一開(kāi)始就具有相同的氧同位素組成——然而這幾乎不太可能;要么是大碰撞之后，二者的氧同位素充分混合在一起——這又一直難以用模型模擬出來(lái)。
鑒于此，美國(guó)新墨西哥大學(xué)地球與行星科學(xué)系科學(xué)家埃里克·卡諾等人，對(duì)一系列月球樣本的氧同位素組成進(jìn)行了高精度測(cè)量，發(fā)現(xiàn)地球和月球的氧同位素組成并不相同，而氧同位素組成的差異，取決于被檢測(cè)的月巖類(lèi)型。
研究人員表示，這也可能起因于大碰撞之后融化的月球和蒸氣大氣之間的混合程度。譬如說(shuō)，月幔深處樣本的氧同位素與地球上的氧同位素差異最大，研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，月幔深處發(fā)生的混合可能最少，也最能代表前來(lái)撞擊的星體“忒伊亞”。
而在2017年，英國(guó)《自然·地球科學(xué)》一篇論文稱(chēng)，科學(xué)家最新模擬也推翻了舊有假說(shuō)：月球應(yīng)是由一系列撞擊形成的，而不是此前認(rèn)為的緣于一次巨大的碰撞。該模型同時(shí)解釋了月球?yàn)槭裁粗饕怯深?lèi)似地球的物質(zhì)組成，而不是地球和其他行星物質(zhì)的混合。
總編輯圈點(diǎn)
關(guān)于月球的形成，最為主流的觀點(diǎn)，就是“大撞擊假說(shuō)”。之前對(duì)地月巖石氧同位素含量的測(cè)量結(jié)果顯示，這兩者幾乎沒(méi)有差異，科學(xué)家猜測(cè)可能那次撞擊來(lái)得比較猛烈，或撞了多次，以至于月球成分和地球更為相像;但后來(lái)又發(fā)現(xiàn)，兩者氧同位素的差異雖然小，但又沒(méi)那么小，這又意味著，大撞擊之后地球可能又被撞了好多次，以至于化學(xué)成分被改造……其實(shí)無(wú)妨，“大撞擊假說(shuō)”可以繼續(xù)修修補(bǔ)補(bǔ)，實(shí)在修補(bǔ)不了也能另起爐灶，科學(xué)本來(lái)就是這樣在不同假說(shuō)的競(jìng)爭(zhēng)中演化。(記者張夢(mèng)然)
關(guān)鍵詞： 月球
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